小学数学课堂数学文化的渗透
唐二飞
(滁州市凤阳县殷涧镇中心小学 394032598@)
摘 要:弘扬和培养民族精神是中小学全部教育教学活动的共同任务,各学科教学内容中都蕴涵着丰富的民族精神教育的素材,要把它有机地渗透和融合到各学科的教学活动之中。小学数学教学除了学习数学学科的专业知识,还要注重中华优秀传统文化的教育,真正把中华优秀传统文化教育融合在数学学科教学之中。在小学的数学教学中,注重数学史和数学文化的渗透,是当代小学数学教师应该长期坚持的一项教学任务。
关键词: 小学数学 课堂教学 数学文化 渗透
引 言
数学是一门客观、精确、严谨的学科,蕴藏着极其丰富的思想性和科学性。《小学数学课程标准》指出:数学课程作为“让人成为完整人”教育的一部分,应当根据学生的认知规律,对数学史、数学思想方法、数学观点、数学思维和数学精神等数学文化方面的知识进行渗透性教学。我们教师要找到传统文化与数学学科的结合点,把它其中蕴含的这些优秀的传统文化思想挖掘出来,重视数学的发展历史,引导学生在感受、感悟我国丰富的民族数学文化遗产的过程中,培养数学文化素养。
一、什么是数学文化
一般认为,数学文化是指数学思想、精神、方法、观点、语言以及它们的形成和发展,广义上的数学文化包括数学家、数学史以及数学发展中的人文教育。它是人类在长期的数学实践过程中所创造的物质文明和精神文明的总和,是人类文化的重要组成部分。学生通过对数学文化的学习,了解人类社会发展与数学发展的相互作用,了解数学的特点,认识数学发生、发展的一般规律,有助于学生更好地理解数学的本质,有助于提高学生的数学素养,还有助于激发学生的求知欲和创新精神。
二、为什么要在小学数学课堂中渗透数学文化
学生领悟数学文化底蕴,会加深所学知识的理解。当学生的理解达到了一定的程度,则又能在高层面上感悟其中的数学文化。这对完学生的人格,促进学生身心全面发展有看十分重要和积极的作用。张奠宙先生指出:“数学文化必须走进课堂”,数学实证明,通过数学文化在数学课中的渗透,可以让学生在数学史中领悟数学文化,形成数学思维,在数学应用中感受数学的博大精深,体会数学的应用之美,在数学美学理念的指导下品味数学美的内涵。
三、如何在课堂中渗透数学文化
1.注重数学史的教育,增强民族自豪感,渗透数学文化的史学意义。
中华民族是智慧的民族,中国古今数学成就显著,对世界数学的发展有着积极的推动作用。数学文化的内涵不仅表现在知识本身,还寓于它的历史。在小学数学教材中,有许多反映我国历代数学家对数学研究作出巨大贡献的实例。例如苏教版四年级数学下册第45页“你知道吗?”介绍早在春秋战国时期,我国劳动人民就学会用算筹法进行乘法计算了,以及十进制的算筹计数法,在世界数学史上是一个伟大的创造。在课堂教学中,教师应该向学生介绍这些古代数学家们为追求真理而坚持不懈,面对挫折仍执著追求的精神,帮助学生树立学好数学的信心,正确看待学生在学习过程中遇到的困难,引导学生学习数学家的优秀品质。例如:在五年级学习正负数内容时,可以向学生介绍我国魏晋时期数学家刘微,早在1700多年前注解《九章算术》时,就明确地提出了正数和负数的概念,比国外早了七八百年。如在教学《圆的周长》时,介绍祖冲之在数学上的重要贡献是采用割圆术这一方法,计算出圆周周长与直径的比例,在与之间,这是世界上第一次提出最精确的圆周率。15世纪时,一位阿拉伯数学家才超过了他,把圆周率推算到了17位有效数字,但已在祖冲之之后1000多年了。不仅如此,祖冲之还正确地推导出球的体积公式,它是我国最早出现的球体公式。以此让学生体会祖冲之的聪敏才智和顽强毅力。学生既学习到了知识,也受到数学文化的感染,增强了民族自豪感。
将数学史引入课堂,介绍某一个数学问题解决的艰辛历程,介绍数学家的名言和故事等,让同学们通过多种途径一起去欣赏古今中外的数学史料,了解祖冲之、阿基米德、高斯、华罗庚、陈景润等数学大师的成就,给同学们介绍数学史上的三次危机等,虽然学生还不太懂,但是,通过这些补充,学生了解了数学原来是如此丰富和神奇,等待着他们去研究和探索数学的奥秘,激发了学生的求知欲和探索精神。
2.紧密联系生活,渗透数学文化的实际应用价值。
数学来源于生活,也服务于生活。课堂教学中可以把现实生活中遇到的一些数学现象或数学问题作为教学素材,或者将教材中问题适当开放,使之更接近实际,让学生认识到学与我有关,与实际生活有关,数学是有用的。使学生学会用数学的眼光认识所生活的环境与生生活实际,让学生体会无处不在的数学知识,了解数学的应用,让学生体验数学,感受数学文化。我们要充分挖掘与利用生活中的素材,创设丰富多彩的数学活动情境,渗透数学文化的应用教育价值,引导学生用数学的眼光看待生活中的问題,用数学的头脑分析生活中的问题,用数学的方法处理其他学科中出现的问题。
数学的价值体现在不仅拥有打开知识大门的钥匙,还能透过数学来探索人生的其他可能性,因而数学在生产和生活实际中有着广泛的应用。我们认识到数学应用于生产技术,与社会生活日益密切的联系;也提示我们只有把数学融入到社会实践中,用数学的眼光去观察事物,抓住生活中的数学现象,并用数学的思维去分析,用数学的方法去解决和处理问题,数学的价值才能真正得以体现,数学教育也就能直正起到传播数学文化、推动人类文化进步的作用。
新教材非常重视数学知识的应用,在“实践与综合应用"中设计了各种开放性的问题,涉及到社会生活及经济发展的各个方面。例如学习了质量单位吨”,教材设计了练习"了解一下你家每月的用水量是多少吨。如果每月少用1吨水,你认为能做到吗?和爸爸妈妈商量一下,可以采用那那些节水方法?”。如果我们能将此加以拓展延伸,以“珍借每一滴水”为主题,开展关于用水和缺水状况的调查,通过展现和分析一些数学信息,人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中,使水受到污染。通过网络调查得知全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海,污染了万亿立方米的淡水,缺水情况严峻到地球上有10亿多人缺水,每天约有数以万计的儿童因缺水死亡。让学生认识到水是生命之源,水危机就在眼前,从而树立起节约用水,保护水资源的意识。如“旅游中的数学问题”:学校组织四年级师生去狼巷迷谷进行户外锻炼 ,四年级有老师20人,学生308人。门票价格:成人每位30元,学生每位10元;团体票票50人(含50人)以上每人12元。问题是我们怎购票最省钱?请同学们设计一种你认为最优的的购票方案。学生设计完后,师生一起将各种方案展示,再进行比较,选出一种最好、最省钱的方案。这种数学能力的考查活动,结合了学生的生活实际,让学生体会到了无处不在的数学现象,了解了数学的应用价值,还培养了学生科学理财的意识和优化原则,让学生在无形之中体验、感受数学文化。通过类似的实践与综合应用,可以促进学生在自主学习和合作探究中,去发现和解决生活中的数学问题,了解数学与生产生活实际的密切切联系,再逐步学会用数学的头脑去思考问题,数学的应用意识也就会得到逐步提高。
3.以欣赏丰富多彩的数学美,渗透数学文化的美学教育价值
数学中的文化是丰富多彩的,数学美感就是数学文化的一部分,数学的美不象自然美、艺术美那么鲜明、亮丽,也不象其它社会美那么地直观和具体,它有抽象、严谨、深沉、冷峻而含蓄,是一种理信的美,是一种获得成功体验后的心灵美。因此,在教学实践中,我们应该努力发数学的特有的理智美,引导学生去欣赏、体会数学的美。黄金分割被认为是美学的最佳比例,广泛运用于建筑和工业设计领域。对称美是数学美的重要组成部分,比如在教学轴对称图形时,可以先利用flash课件呈现在天空飞舞的蜻蜓,一群在田野放风筝的欢快孩子,引导学生到现实生活中去寻找自然界对称现象,通过观看蝴蝴、蜻蜓、昆虫等小动物,让学生领略自然中的对称美。对称图形和现象不胜枚举,有“长方形、等腰梯形、等边三角形、圆形”等平面图形,有“故宫、天坛、赵州桥”等古建筑图案,有“京剧脸谱、剪纸”等民间艺术的图画。回文数也是数学中的一种对称美,回文数指的是像1357531、5678765这样左右对称的数。即把这个数各个数位上的数字按相反的序重新排列后得到的数和原来一样。整数乘法中就有趣的回文数:11的平方等于121,111的平方等于12321,111的平万等于1234321,1111的平方等于123454321……这几个数都是回文数,各个数位上的数字因对称而美观,引人入胜。可以说数学中的对称美在这里体现得淋漓尽致。
图案、数字的对称排列,让人感受到数学的对称美。其时,数学中的美还有很多,像数学公式的简沽美、定理规律的统一美、几何图形的构造美、推理论证的严谨美等,都会给学生以美的熏陶。
4.展现数学知识的发生发展过程,渗透数学文化的科学教育价值。
每一个重要数学知识的产生都有其深刻的背景,我们的课堂教学不仅要让学生获得知识,更重要的是通过知识获得的过程来发展学生的能力。数学思想、数学思维、数学精神等一些数学文化的精髓都依附在知识发生发展的过程中,课堂教学可以通过展现数学知识的产生、发展过程,使学生在追寻数学发展的历史足迹的过程中,能够看到数学知识形成的过程和发展趋势,逐步形成正确的数学观。这也正是在数学中渗透数学文化所要达到的目的之一。如:在教学探究圆形面积计算公式时,我们可以先引导学生回顾求平行四边形面积的学习过程,一方面让学生以已有的知识经验学习新知识,降低新知的学习难度,增强学习兴趣,另一方面让学生学会新旧知识间的联系及其学法的迁移,引起学生的深思:可不可把圆形转化成已经学过的图形来分析呢?而在圆形16等分、32等分……转化成近似平行四边形时,可以用小组合作探究及多煤体演示切拼拼方法,让学生在探讨、切拼的时候发现,无论哪种方法都是把圆形转化成已学过的平行四边形并根据它们之间的联系推导出圆形面积的计算公式在这一过程中,同时也让学生们看到了等分的份数越多,拼成的图形就越接近长方形。向学生渗透了转化、比较、推导以及极限的数学思想方法。这个展现过程可能在学生以后的人生是比圆形的面积公式更有用、更有生命价值的知识。这种数学精神、数学思维方法可以使学生受益终生。
随着社会的进步和数学的发展,数学的影响越来越深远,它为人类社会的物质文明和精神文明建设提供了不断更新的理论、思想、方法和应用技术。数学世界本身就很精彩,而有了数学的人类社会更加精彩。作为基础教育的小学数学教师,更应该从历史的发展、数学的本质出发,努力营造有利于学生生动活泼、主动求知的学习环境,构建数学课堂文化,让每一位学生得到不同的发展,从而让我们的数学课堂具有生命的活力!我深深相信:当数学文化的魅力真正渗入教材、进入课堂、溶入教学时,数学就会更加平易近人,数学教学就会通过文化层面让学生进一步理解数学、喜欢数学、热爱数学,数学知识也才会是学生生命中不可或缺的一部分。
当然,作为一名数学教师,我们不应局限于学生在课堂中对于数学文化的感悟。应该把数学文化延伸到课堂外,让数学教育在每一个学生身上留下更多的沉淀和积累,使数学文化成为其个人文化修养和综合素质不可缺少的一块基石,授人以鱼不如授人以渔,帮助他更理性地去思考和解决实际问题。小学数学教育需要"数学文化"。正如习近平总书记所说"空谈误国,实干兴邦",我们不仅要认识数学文化,更要将数学文化深入进课堂,延伸到课外,真正将数学文化落实到实践。